【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星导航信号处理，尤其涉及一种基于平滑伪wigner-hough变换的gnss接收机干扰检测方法。
技术介绍
1、全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)在已经民用和军事各个领域广泛应用，而复杂的电磁干扰环境对卫星导航应用产生了严重影响。尽管全球导航卫星系统在信号设计中采用直接序列扩频(direct sequence spread spectrum，dsss)方案以保障gnss信号具备一定的抗干扰能力，但gnss接收机天线所收到的gnss信号功率非常低，无意或有意的电磁干扰将不可避免造成gnss接收机性能严重下降，甚至导致gnss接收机完全失锁而无法进行定位。gnss干扰信号通常可解释为某种频率或幅值调制类型，例如，线性调频(linear frequency modulation，lfm)干扰是一种典型的宽带非平稳干扰，具有潜在的严重影响gnss接收机导航与定位性能的能力。时频分析技术可用于gnss干扰检测之中，例如，常见的谱图(spectrogram)技术受限于不确定性原理，不可避免地存在时频分辨率折衷的问题，造成时频分辨率较差。通常可采用wigner-ville分布(wigner-ville distribution，wvd)来解决谱图技术的时频分辨率限制问题。尽管wvd方法可以为基于时频分析的gnss干扰检测技术提供接近最优的时频分辨率，但由于遭受电磁干扰的gnss接收信号的不同分量之间相互作用进而导致产生严重和不可接受的交叉干扰项问题。wvd将信号转
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于平滑伪wigner-hough变换(smoothedpseudo wigner-hough transform，spwht)的gnss接收机干扰检测方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，基于平滑伪wigner-hough变换的gnss接收机干扰检测方法，包括以下步骤：
3、步骤1：在电磁干扰环境下利用gnss接收机天线接收gnss空间信号，运用接收机射频前端对其下变频，从而获取gnss中频信号；
4、步骤2：对gnss中频信号进行解析表示；
5、步骤3：对解析形式的gnss中频信号运用平滑伪wigner-ville分布进行时频变换分析；
6、步骤4：将平滑伪wigner-ville分布与hough变换相结合，得到解析形式的gnss中频信号的平滑伪wigner-hough变换；
7、步骤5：对平滑伪wigner-hough变换在ρ-θ参数空间搜索能量分布峰值，从而有效检测gnss电磁干扰；
8、步骤6：对gnss电磁干扰检测结果进行性能分析与评估。
9、作为优选，步骤2中针对gnss中频信号进行解析表示的方法如下：
10、
11、式中，y(t)表示原始的gnss接收机经过射频前段下变频后获取的中频信号，表示gnss中频信号y(t)的希尔伯特变换(hilbert transform)，j是虚根单位，ya(t)代表gnss中频信号y(t)的解析形式。
12、作为优选，步骤3中针对解析形式的gnss中频信号运用平滑伪wigner-ville分布(spwvd)进行时频变换分析，还包括如下步骤：
13、
14、式中，t表示时间；ω表示角频率；u为积分变量；τ表示时间滞后(lag)；ya(t)代表gnss中频信号y(t)的解析形式；h(·)为时间窗函数，g(·)表示频率窗函数；j是虚根单位。
15、作为优选，针对步骤4中gnss信号的平滑伪wigner-ville分布进行hough变换，从而获取平滑伪wigner-hough变换结果，还包括如下步骤：
16、步骤4.1：针对时频面中直线l，hough变换的标准参数化形式如下：
17、ρ＝xcosθ+ysinθ (3)
18、式中，θ是从坐标系原点o到直线l的距离；θ表示x轴与通过原点o的直线l的法线之间的夹角。
19、步骤4.2：将平滑伪wigner-ville分布与hough变换相结合，得到平滑伪wigner-hough变换,其方法表示如下：
20、
21、作为优选，步骤5中对平滑伪wigner-hough变换在ρ-θ参数空间对其能量分布的峰值进行搜索，从而有效检测gnss电磁干扰，还包括如下步骤：
22、当平滑伪wigner-hough变换方法用于检测gnss接收信号中存在的电磁干扰时，在ρ-θ参数空间特定点域中必将出现尖锐的能量峰，呈现出与gnss电磁干扰(例如，扫频干扰、连续波干扰等)相匹配的能量分布特性；通过在ρ-θ参数空间较小的邻域中局部地搜索的平滑伪wigner-hough变换的峰值点，即可有效检测gnss电磁干扰。
23、作为优选，步骤6中对gnss电磁干扰检测结果进行性能分析与评估，还包括如下步骤：
24、为了描述gnss电磁干扰信号在ρ-θ参数空间中hough变换能量分布情况，本专利技术提出了一种新的评价指标：零hough变换能量百分比；其数学表达式如下：
25、
26、式中，n表示在整个参数空间s中，排除了出现hough变换能量峰值的局部邻域p之后的区域(s-p)所包含的总网格单元数，其中，p是参数空间s中hough变换能量分布出现峰值的一个较小局部邻域；nzero则代表在(s-p)区域中hough变换能量分布之值为零的网格单元数量。
27、该指标用于分析hough变换能量分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于平滑伪Wigner-Hough变换的GNSS接收机干扰检测方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于平滑伪Wigner-Hough变换的GNSS接收机干扰检测方法，其特征在于，所述步骤2中针对GNSS中频信号进行解析表示的方法如下：
3.根据权利要求2所述的基于平滑伪Wi gner-Hough变换的GNSS接收机干扰检测方法，其特征在于，所述步骤3中针对解析形式的GNSS中频信号运用平滑伪Wigner-Ville分布进行时频变换分析，还包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于平滑伪Wi gner-Hough变换的GNSS接收机干扰检测方法，其特征在于，针对所述步骤4中GNSS信号的平滑伪Wigner-Ville分布进行Hough变换，从而获取平滑伪Wi gner-Hough变换结果，还包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于平滑伪Wigner-Hough变换(SPWHT)的GNSS接收机干扰检测方法，其特征在于，所述步骤5中对平滑伪Wigner-Hough变换在ρ-θ参数空间对其能量分布的峰值进行搜索，从而有
6.根据权利要求5所述的基于平滑伪Wigner-Hough变换(SPWHT)的GNSS接收机干扰检测方法，其特征在于，所述步骤6中对GNSS电磁干扰检测结果进行性能分析与评估，还包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.基于平滑伪wigner-hough变换的gnss接收机干扰检测方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于平滑伪wigner-hough变换的gnss接收机干扰检测方法，其特征在于，所述步骤2中针对gnss中频信号进行解析表示的方法如下：
3.根据权利要求2所述的基于平滑伪wi gner-hough变换的gnss接收机干扰检测方法，其特征在于，所述步骤3中针对解析形式的gnss中频信号运用平滑伪wigner-ville分布进行时频变换分析，还包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于平滑伪wi gner-hough变换的gnss接收机干扰检测方法，其特征在于，针对所...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙克文，
申请(专利权)人：合肥工业大学智能制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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